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第九章 压 强
第2节 液体的压强
第2课时 压力和压强的计算 连通器
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目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
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课程要求
1. 能正确选择公式计算液体内部与固体间的压力、压强。进一步巩固压强的综合应用。
2. 认识连通器,了解连通器的原理和它在生产、生活中的应用。
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知识点精讲
知识点1:压力和压强的计算
1. 液体的压强与固体间的压强:
对 比 液体的压强 固体间的压强
产生压强的原因 液体受重力作用且能流动 固体间的相互挤压
影响因素 度 和液体的 密 压力和受力面积的大小
计算公式 p= ρhg (也适用于均匀柱状固体) p=________(通用)
深度
密度
ρhg
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2. 如图9-2-10所示,一个质量为5 kg、底面积为150 cm2的容器置于水平桌面上,其内装有质量为10 kg、密度为0.9×103 kg/m3的某种液体,液体的深度为0.6 m。求:(g取10 N/kg)
(1)容器底受到的液体压强。
(2)距容器底20 cm处A点的液体压强。
(3)桌面受到的压强。
课堂演练
解:(1)容器底受到的液体压强
p=ρ液gh=0.9×103 kg/m3×10 N/kg×0.6 m=5 400 Pa。
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(2)距容器底20 cm处的A的深度
hA=0.6 m-20×10-2 m=0.4 m,
A点受到的液体压强pA=ρ液ghA=0.9×103 kg/m3×
10 N/kg×0.4 m=3 600 Pa。
(3)桌面受到的压力F=G总=m总g=(5 kg+10 kg)×
10 N/kg=150 N,
桌面受到的压强p′===1×104 Pa。
答:(略)
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3.如图9-2-11所示,1个重为 5 N的薄壁容器的底面积为100 cm2,静止在水平桌面上,内装有质量为4.5 kg、深度为30 cm的酒精,则容器对桌面的压力为________N,压强为__________Pa。酒精对容器底部的压力为________N。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取
10 N/kg)
50
5 000
24
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思路点拨:求液体对非柱状容器底的压力一般是先用公式p=ρgh算出液体压强,再用公式F=pS来求。
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知识点2:连通器
4. 定义:上端 ________、下端 ________的容器叫做连通器。
5. 特点:连通器内装有____________液体,液体________时,连通器各部分容器中液面的高度总是________的。
开口
连通
相同的
不流动
相同
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6. 【教材插图改编】请根据以下内容认识连通器的特点和功能。
(1)如图9-2-12甲所示,将两根玻璃管下端用橡皮管连在一起。将其中一根玻璃管固定在铁架台上,向管中注入适量的水。手持另一根玻璃管将其升高、降低或向右倾斜到任一位置,待水面静止后,观察到两根玻璃管中水面的高度________(填“相平”或“不相平”)。这种上端开口、下端连通的容器叫做_____________。
课堂演练
相平
连通器
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(2)如图9-2-12乙所示,李安把图甲的连通器抽取出来作分析,以连通器底部的液面AB(可设想成一个竖直方向的很薄的液片)作为研究对象,当液体不流动时,液面AB两侧受到的压力F左________(填“>”“=”或“<”,下同)F右,故液面AB两侧的液体压强p左________p右,由于液体的密度ρ相同,根据液体的压强公式p=ρgh可知,连通器两侧液体的深度h左________h右。
=
=
=
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(3)茶壶是人们喝茶时用来沏茶的器具。如图9-2-12丙所示,壶嘴和壶身可以看作是一个________。给茶壶加水的过程中,茶壶对桌面的压强会变________。
(4)如图9-2-12丁所示,排水管的U形“存水弯”是一个________。使用后,“存水弯”处会存有一定量的水,两侧水面是________的,可以有效阻挡排水管中的异味进入室内。
连通器
大
连通器
相平
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(5)图9-2-12戊是小明画的一款带长吸管的网红杯,杯子由底部连通、上端都为开口的粗细两部分容器组成,请你指出图中的一处科学性错误:_______________________________________。
两部分容器中液面的高度不相同
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1. 如图9-2-13所示,在容器中装有一些水,则A、B、C 三点的压强关系是( )
A. pA<pB<pC
B. pA=pB=pC
C. pA>pB>pC
D. pA>pB<pC
课堂巩固
A
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2. 图9-2-14是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图像。设液体甲的密度为ρ甲、液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲、ρ乙的关系是( )
A. ρ甲 =ρ乙
B. ρ甲<ρ乙
C. ρ甲>ρ乙
D. 无法确定
C
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3. 如图9-2-15所示,甲、乙两个水池深度不同,水平面也不同,两池之间通过一个倾斜的管道连通,则( )
A. 水从A端流向B端
B. 水从B端流向A端
C. 水不流动
D. 无法判断水是否流动
B
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4. 【教材插图改编】图9-2-16是轮船经过世界上最大的人造连通器——三峡船闸时的情景。
(1)图中的轮船准备从闸室驶往下游,此时应先关闭上游的闸门和阀门A,打开阀门________(填字母),闸室与下游水道构成了一个__________。当闸室水面下降到和下游水面________后,打开下游闸门,轮船驶向下游。
B
连通器
相平
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(2)一艘质量为1×103 t的轮船驶入闸室,船底距离水面的深度为6 m,船底受到水的压强为__________Pa。打开下游阀门B,闸室水位缓慢下降过程中船底受到水的压力__________(填“减小”“不变”或“增大”)。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
6×104
不变
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5. 如图9-2-17所示,两个底面积相同且质量相等的容器甲和乙放置在水平桌面上,向容器中分别注入两种不同的液体,已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等,则两容器底部所受液体压强p甲________p乙,所受液体的压力F甲________F乙。(均填“>”“=”或“<”)
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6. 如图9-2-18所示,水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的连通器。已知壶底面积为0.01 m2,水对壶底的压强是1.5×103 Pa,则壶中水深是多少?壶底受到水的压力是多少?(g取10 N/kg)
解:根据p=ρgh,可知水深
h===0.15 m。
根据p=,可知压力F=pS=
1.5×103 Pa×0.01 m2=15 N。
答:(略)
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谢 谢 !
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